VEGA(flex)物位传感器的调试说明(内部资料).doc

利用PACTWARE操作软件对VEGA物位传感器的调试说明FX60系列导向微波式物位传感器版本：3.0寇新华20069目录调试设备及连线-3PACTWARE的进入和初步配置-4传感器量程的设定-11传感器的缆（棒）长-13传感器测量条件的选择-15电流输出的设定-17虚假回波的处理-18测量数据采集周期的设定-23传感器的快速反应-25结束-27调试设备及连线调试设备：l 安装了PACTWARE软件的PC；-l VEGA的通讯接口转换器CONNECT3；-连线：l 可以在安装物位传感器的现场，利用专用“I2C”插头插入传感器的“I2C”插座（见下图）用安装了PACTWARE软件的PC和通讯接口转换器CONNECT3对传感器进行调试。l 也可以在远离现场的控制室，从串接在信号回路中的250电阻两端连接通讯接口转换器CONNECT3；再连接安装了PACTWARE软件的PC，对传感器进行远程调试。见下图：420mA信号回路PACTWARE的进入和初步配置通过PACTWARE操作软件，可以和所有现在VEGA公司生产的连续测量的传感器产品，如雷达式、超声波式、导向微波式、电容式、静压式、压力变送器、差压变送器及数据采集系统等进行通讯连接，并进行其参数的设定和存储。PACTWARE的功能及可以设定的参数很多，在这个说明书中我们仅介绍PACTWARE中，导向微波式物位传感器的一般调试。传感器通讯连接的操作：1. 双击PACTWARE图标（如果你把它置于桌面上）或找到文件中的PACTWARE，双击图标，将出现右图所示的对话框：2. 在“Password”处输入“manager”，按“OK”键。屏幕将变为：3. 点击标题栏中的键（产品目录键），将出现：为表述方便，我们将屏幕定义为三个部分：左图框、中图框和右图框。4. 点击中图框中的VEGAGrieshaberKG，右图框将出现PACTWARE可以连接的VEGA公司的所有产品的名细表。如下图：5. 以在现场调试420mAHART信号输出的导向微波式传感器FX61为例，在右图框的名细表中：l 选择“VEGARS232”，双击或拖到左图框的“HOSTPC”下。即使用PC的RS232串口。l 选择“VEGACONNECT（I2C）”，（如果在远离现场的控制室，从串接在信号回路中的250电阻两端连接CONNECT3；再连接PC对传感器进行远程调试，就选择“VEGACONNECT（HART）”），双击或拖到上一步骤的“VEGARS232”下。即通过RS232串口连接通讯接口转换器CONNECT3。l 选择“VEGAFLEX61HART”，双击或拖到上一步骤的“VEGACONNECT（I2C）”下。即通过通讯接口转换器CONNECT3又连接了具有HART协议的导向微波式传感器FX61。这样，我们就完成了主PC机RS232串口CONNECT通讯接口转换器被调试的传感器的连接设置。如下图的左图框所示：6. 双击左图框所连接传感器的图标“0，SensorVEGAFLEX61HART”，将出现：7.按此键进行在线通讯连接。屏幕将出现：8. 通讯连接成功后，将出现：此时，中图框下端的灰色状态显示“Offline”将变为绿色的“Online”。即PACTWARE此时已与被调试的传感器通讯连接成功。同时中图框中将出现所连接产品的照片、产品系列号、产品型号、产品版本号、设备状态和当前测量值等。此外，中图框中还将出现下述可调试的内容：l +Basicadjustment（基本调整）Display（指示）l +Diagnostics（诊断）l +Service（服务）Info（信息）至此传感器的通讯连接结束。PACTWARE与传感器的通讯连接也可以采用另一种方法。在上述的第5步骤中，建立了PC机RS232串口CONNECT通讯接口转换器的连接设置后：1.按此连接键2.用鼠标指向左图框中的“VEGACONNECT（I2C）”，按鼠标的右键，屏幕显示将出现：3.选择“Additionalfunctions”（附加功能）/“Devicesearch”（设备查询），PACTWARE将自动查询所连接的传感器，如下图：当所连接的传感器被找到后，PACTWARE将自动把找到的传感器的图标置于左图框中的“VEGACONNECT（I2C）”通讯转换器下，从而完成主PC机RS232串口CONNECT通讯接口转换器被调试的传感器的连接设置。下面的操作步骤与本部分的前一种方式的第6步骤以后相同。通过这个过程，我们为传感器的调试已经做好了准备，在此基础上，利用PACTWARE丰富的可调试参数和形象的图形化指示，在传感器的测量出现问题时，我们可以相应地调整一些参数，以改善传感器的测量品质。参数修改后，我们可以多画面地，直观地从PACTWARE中观察参数修改后的效果，这些可以在后面的调试过程中去体验。传感器量程的设定对于导向微波式传感器，有两个量程需要设定：1. “Basicadjustment”（基本调整）下的“Min-Maxadjustment”（最小-最大调整）：这个参数的设定是选择传感器输出（在我们的例子中是输出420mA的传感器）所对应的测量范围。即420mA输出所对应的量程。点击“Basicadjustment”左边的“+”，会下拉出所包含的一些调试菜单，点击其中的“Min-Maxadjustment”，右上图框中将出现：从右上图框中可以看出，出厂时传感器设定为：Maxadjustment100.00%-0.300 m(d)Minadjustment0.00%-0.880 m(d)m(d)是指从传感器的安装螺纹或法兰处到被测介质表面的距离。这样设定的含义就是传感器探测到0.880m时的点为测量零点，此时传感器应输出4mA，当传感器探测到0.300m时，为测量终点，此时传感器应输出20mA。即这样的设定使420mA对应被测介质高度由小到大变化（即物位测量）。如果希望传感器对被测介质的空高进行测量，可以将100.00%和0.00%对调，或将0.300m和0.880m对调，也可以在后面介绍的“电流输出的设定”中将420mA输出修改为204mA输出。2. “Display”显示：这个设定是针对显示/调试模块PLICSCOM的。可以设定的参数有：l “MenuLanguage”菜单语言。可选德、英、法、荷、意等语言。如选择英文后，PLICSCOM的菜单就是以英文显示的。l “Displayedvalue”显示值。可选择以电流、距离、高度或百分数等工程单位显示测量值。如选择以距离做为传感器的显示，在PLICSCOM上，就显示传感器到被测介质表面的距离（空高）值。注意：只有传感器选型时选择了带显示表头或分离式现场指示器（DIS61）时，上述设定才有效。注意，在修改或设定了任何参数后，都要对所修改的内容进行存储。否则你的设定将是无效的。存储参数的方法是：在一个或多个参数修改后，按总标题栏中的键对其进行存储。传感器的缆（棒）长不同于雷达或超声波式那种非接触式传感器，导向微波式传感器是一种接触式测量的传感器。它的天线发射/接收测量波是以钢缆（棒）为传播媒介的。钢缆（棒）的长度将决定它的测量范围，钢缆（棒）接触不到的地方是不能测量的。点击中图框中“Service”左边的“+”，会下拉出相应的菜单，选择“Sensorlength”（钢缆长度），右上图框将出现：这种产品在出厂前钢缆（棒）的长度就确定了，并写入了PACTWARE中，在此例子中，钢缆为4mm，长度为1.000m。在PACTWARE的回波曲线图中，它+0.2m就是横坐标的标尺，也就相当于雷达式传感器的工作范围。见下图：工作范围是传感器的模糊分析处理系统对其测量时发射/接收的测量波进行运算分析处理的范围。这个范围的设定一般应等于或大于我们设定的Min-Maxadjusment范围（特殊情况除外）。传感器在出厂时已标定了钢缆（棒）的长度比Minadjusment长一个重锤的长度，这样，可以满足大多数应用场合的测量要求，非特殊情况时此参数不需改变。导向微波式传感器的钢缆（棒）是可以截短或更换的，那时钢缆（棒）的长度和量程都应重新设定。如果发现导向微波式传感器的测量钢缆（棒）比要求的短了，绝对不能采用如焊接或其它方式加长，否则加长部分与原钢缆（棒）的连接处会产生较大的虚假回波，这个虚假回波将严重影响传感器的正常测量。注意，在修改或设定了任何参数后，都要对所修改的内容进行存储。否则你的设定将是无效的。存储参数的方法是：在一个或多个参数修改后，按总标题栏中的键对其进行存储。传感器测量条件的选择传感器调试时，要根据使用工况进行“应用”方面的参数设定。在中图框中点击“Service”（服务）左边的“+”，该参数下会出现：l Sensorlength（传感器长度）l Currentoutput（电流输出）l Application（应用）l Falsesignalsuppression（虚假信号抑制）l PIN（密码保护）点击“Application”（应用），在右上图框将出现下面的显示：在选项“Producttype（介质类型）中，根据实际被测介质，可以选择：l Solids（固体）l Liquids（液体）注意，在修改或设定了任何参数后，都要对所修改的内容进行存储。否则你的设定将是无效的。存储参数的方法是：在一个或多个参数修改后，按总标题栏中的键对其进行存储。电流输出的设定点击中图框中的“Service”左边的“+”，会下拉出所包含的一些调试菜单，点击其中的“Currentoutput”，右上图框中将出现：在这里，我们可以根据我们的需要设定：l Failuremode（故障方式）它可以设定为：3.6mA、20.5mA、22mA或Nochange（不改变）l Outputcharacteristics（输出特征）它可以设定为：420mA或204mA当420mA输出代表物位高度变化时，204mA输出就代表物位空高的变化。l MinimumCurrent（最小输出电流）它可以设定为：3.8mA或4mA当不希望出现小于0的测量值时，设定该参数为4mA。l MaximumCurrent（最大输出电流）它可以设定为：20mA或20.5mA当不希望出现大于100%的测量值时，设定该参数为20mA。注意，在修改或设定了任何参数后，都要对所修改的内容进行存储。否则你的设定将是无效的。存储参数的方法是：在一个或多个参数修改后，按总标题栏中的键对其进行存储。虚假回波的处理在实际的测量过程中，由于被测介质在容器内的分布的状态、容器内支撑筋、加热盘管等构件及粘敷在钢缆（棒）上的介质产生的影响，我们通常不会得到一个非常理想的测量回波曲线，这些影响会导致许多虚假回波的出现，严重时，它们会使传感器进行错误的判断而出现错误测量。要避免这种现象，首先是对传感器进行正确的安装。导向微波式传感器用于固体测量时一般是测量粉料的料位，而一些粉料如粉煤灰、石灰石粉等非常容易粘敷在容器壁上，粘敷的介质达到一定的厚度时，就可能接触到钢缆（棒），这样就会在此产生虚假回波，这个虚假回波比较大时，就会影响传感器的测量。安装的位置应考虑尽量靠向中心。但太靠近中心，在料位下降时，会使钢缆所承受的向下的拉力增加，严重时会拉断钢缆，所以还要综合考虑实际工况来确定传感器的安装位置。在不使传感器的钢缆碰到容器壁上粘敷的介质的情况下，尽量使安装位置靠向容器的边缘。传感器的安装位置还应远离容器内部的支撑筋、加热盘管等构件，否则这些固定的构件位于被测介质表面的上部时，如果与传感器钢缆（棒）距离太近或接触，也会产生虚假回波，干扰传感器的测量。如果无法全部避免这些现象，我们就只能利用PACTWARE对某些参数进行修改和设定，来满足传感器的工作要求。当传感器安装使用一段时间后，如果被测介质产生的灰尘加上蒸汽或潮湿影响等使一些介质粘敷在安装螺纹（或法兰）处（如右图），也会在此处产生比较大的虚假回波，对于这种情况，除注意定期清洁传感器的钢缆（棒），就要用PACTWARE对某些参数进行修改和设定，来满足传感器的使用要求。在PACTWARE中，我们可以通过“FalsesignalSuppression（虚假信号的抑制）”的办法，在回波曲线图上通过设置抑制虚假回波的区域。在所设置的区域内，使虚假信号不参与传感器对测量回波的运算处理，来使传感器正确地识别有效测量回波。在如下的内容中，我举一个实例来说明进行虚假回波处理的过程。测量条件：l 测量范围：0.30.872ml 被测介质：固体粉料l 选用FX61型导向微波式传感器其回波曲线图如下图（初始设置为固体测量方式）：从回波曲线图中我们可以看到：l 第1个回波位于0.3m左右；l 第2个回波位于0.872m；l 其纵坐标表示测量回波的振幅（dB）和电压（V）；l 其横坐标表示工作范围+0.2m；l 图中涉及三条曲线，分别是：Echocurve回波曲线/Sensitivityreference敏感度参考线/Log.echocurve（逻辑回波曲线）。我们定义：回波曲线的振幅-敏感度参考线=经过对数处理的回波曲线。虚假回波处理的操作如下：1.使用这种功能对虚假回波进行抑制前，不管被测介质是固体还是液体，都要在“传感器测量条件的选择”中，设定传感器用于液体测量。因为目前VEGA的导向微波式传感器只有在用于液体测量时才具有针对虚假回波的处理功能。2. 点击右下图框标题栏中的“Echocurve”（回波曲线）按键。右下图框出现当前测量的回波图（液体测量方式）以这个液体测量方式的回波曲线与固体测量的回波曲线比较：l 测量值有所改变（一般不影响精度）；l 因为敏感度参考线的dB大于回波曲线的dB，前面的0.3m左右的回波消失了；l 回波曲线下方的Falsesignalsuppression可以使用了。如果被测介质的介电常数很大，有效回波的振幅总是高于敏感度参考线，这就是一个非常理想的回波曲线。如果被测介质的介电常数很小，将导致有效回波的振幅很低（即回波曲线的dB很小），当有效回波到达容器高位的某位置时，它也将低于敏感度参考线而导致消失。传感器就无法正常工作了。所以，针对这个问题，我们希望降低敏感度参考线，使它与固体测量方式下原来出厂设置的情况相同。3.如上图，在中右图框共用的标题栏中点击Option（选择）-Servicefunctions（服务功能）-ServiceLogin，会出现输入密码的对话框，输入密码“vegaservice”，按OK键，此时点击中图框中的Service左边的“+”，Service下将出现：“Specialparameters”（特殊参数）。点击Specialparameters（特殊参数），右上图框将出现一组特殊参数。如下图：找到第8条参数（Offsetreferencelineliquids（mV）液体参考线的调整。将该参数由初始参数的50mV改为20mV，这样，就与固体测量的设置一致了。此时回波曲线如下：在这个回波曲线图中，0.3m处仍存在一个20dB的虚假回波。我们就假设这个回波是由于安装方式不当引起的，并采用虚假回波处理的方法消除其影响。4.点击中图框中Service下的Falsesignalsuppression（虚假信号抑制），右上图框将显示：5. 在右上图框中，点击“Createnew”（创建一个新的），将出现一个对话框。6. 对话框中输入0.3m（虚假回波位置）和0.8m（有效回波位置）之间的任意值，如0.5m，按OK键。一条Falsesignalsuppression（虚假信号抑制）曲线将覆盖0.3m左右的回波。至此这个回波被Falsesignalsuppression（虚假信号抑制）曲线设置的区域所记忆，以后将不参与传感器对回波的运算分析，这个虚假回波即得到了处理。当希望部分或全部删除所设定的虚假回波抑制区域时，在右上图框中点击Deletepart键或Deleteall键。然后按照对话框的提示进行操作。注意，在修改或设定了任何参数后，都要对所修改的内容进行存储。否则你的设定将是无效的。存储参数的方法是：在一个或多个参数修改后，按总标题栏中的键对其进行存储。测量数据采集周期的设定传感器在实际应用中，有时会遇到下述情况：l 注料时，料流产生不规则飞溅，可能瞬间阻挡导向微波式传感器测量时的发/收波路径；l 注料时瞬间粉尘浓度太大；l 固体介质料位下降时被测区域表面瞬间塌陷，其它处的介质迅速补充。这些情况的出现，往往都是瞬间出现的，但它会使传感器的测量出现不稳的现象，甚至造成传感器“死机”。为改善传感器的测量品质，提高传感器测量的稳定性和抗干扰性，我们可以尝试采用增大传感器测量数据采集周期的方法。VEGA的导向微波式传感器测量波是脉冲式的。其测量原理是：传感器沿钢缆（棒）向被测介质的表面发射定速电磁波，波速为300000km/s；传感器计算一个脉冲波发出到返回的时间，就可以得到这个测量波运行的路程；这个路程的一半就是传感器到被测介质表面的距离。传感器的出厂设定是每收到4个回波运算出一个测量结果，通过延长这个回波运算数量的方法（即增大测量数据的采集周期），应该可以提高有效回波的识别概率，以达到稳定测量的目的。具体操作如下：1.在中右图框共用的标题栏中点击Option（选择）-Servicefunctions（服务功能）-ServiceLogin，会出现输入密码的对话框：2.输入密码“vegaservice”，按OK键，此时点击中图框中的Service左边的“+”，Service下将出现：“Specialparameters”（特殊参数）。点击Specialparameters（特殊参数），右上图框将出现一组特殊参数。如下图：找到第4和5条参数：4 Averagingfactoronincreasingamplitude-25 Averagingfactorondecreasingamplitude-2该参数是测量回波数“2”的指数。例如该参数等于2，就意味着22=4，每4个脉冲回波完成测量时运算一个测量结果。如果该参数等于4，就意味着24=16，每16个脉冲回波完成测量时运算一个测量结果。即该参数的值越大，测量数据采集的周期越长，有效回波作为运算结果的概率越高。但该参数值越大，测量反应时间越慢，设定这个参数时除了使测量稳定外，还要考虑物位变化时测量值的跟随速度。注意，在修改或设定了任何参数后，都要对所修改的内容进行存储。否则你的设定将是无效的。存储参数的方法是：在一个或多个参数修改后，按总标题栏中的键对其进行存储。传感器的快速反应当物位变化（升高或降低）速度比较快时（大于1m/min），或由于某种原因使传感器的料位发生突变时，传感器出厂时设定的参数可能使传感器的测量跟不上物位变化的速度。要使传感器正常地测量快速变化的物位，可以采用设定传感器反应速度的方法。操作过程如下：1.在中右图框共用的标题栏中点击Option（选择）-Servicefunctions（服务功能）-ServiceLogin，会出现输入密码的对话框：2.输入密码“vegaservice”，按OK键，此时点击中图框中的Service左边的“+”，Service下将出现：“Specialparameters”（特殊参数）。点击Specialparameters（特殊参数），右上图框将出现一组特殊参数。如下图：3. 将第21条参数设定为1-Yes：注意，在修改或设定了任何参数后，都要对所修改的内容进行存储。否则你的设定将是无效的。存储参数的方法是：在一个或多个参数修改后，按上标题栏中的键对其进行存储。结束以上介绍的是用PACTWARE调试导向微波式传感器常用的内容。而且举出的例子也是采用FX61型传感器测量固体的情况。FX60系列导向微波式传感器中根据不同的用途，还有在导波管内测量的形式（如FX65型）、进行界面测量的形式（如FX67型）等。其调试方法一般与上述类似，有操作不一样的地方，请按照PACTWARE的提示进行调试操作，这里就不一一举例了。最后愿VEGA的产品给各位使用者带来轻松和快乐。